JP2009172920A - 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高粘度液体の吐出を安定化させる。
【解決手段】吐出パルス生成部は、粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内の液体を吐出させるための吐出パルスを生成する。この吐出パルスは、液体の吐出後に、基準容積よりも収縮された圧力室を基準容積まで膨張させるための動作を、液体を吐出させるための動作を行う素子に行わせる吐出後膨張部分と、液体を吐出させるための準備をすべく、基準容積の圧力室を膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出前膨張部分であって、単位時間あたりの電位変化量が吐出後膨張部分における単位時間あたりの電位変化量よりも大きい吐出前膨張部分とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出装置、及び、液体吐出方法に関する。

インクジェットプリンタ等の液体吐出装置には、液体の吐出前に基準容積の圧力室を膨張させ、液体の吐出後に収縮状態の圧力室を基準容積まで膨張させるものがある（特許文献１を参照）。液体の吐出前に圧力室を膨張させる理由は、圧力室内に液体を流入させたり、メニスカス（ノズルで露出している液体の自由表面）を圧力室側に引き込んだりするためである。また、液体の吐出後に圧力室を膨張させる理由は、液体の吐出後におけるメニスカスの過度な振動を早期に収束させるためである。
特開平９−５２３６０号公報

近年、インクジェット技術を利用して、一般的なインクよりも粘度の高い液体を吐出する試みがなされている。一般的に用いられている波形の吐出パルスでこのような粘度の高い液体を吐出させると、吐出周波数を高くするほどに液体の吐出が不安定になるという問題が生じることが判った。例えば、液体の飛行曲がりが生じたり、吐出量の不足が生じたりすることが判った。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一般的なインクよりも粘度の高い液体について、吐出を安定化させることにある。

前記目的を達成するための主たる発明は、
（Ａ）液体の供給部とノズルのそれぞれに連通された圧力室と、
（Ｂ）電位の変化に応じて前記圧力室の容積を変化させるための動作をする素子と、
（Ｃ）前記ノズルから前記液体を吐出させるべく基準容積の圧力室の容積を変化させて前記基準容積に戻す一連の動作を前記素子に行わせる吐出パルスを繰り返し生成する、吐出パルス生成部と、
を備え、
（Ｄ）前記液体は、
粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内であり、
（Ｅ）前記吐出パルスは、
前記液体の吐出後に、前記基準容積よりも収縮された前記圧力室を前記基準容積まで膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出後膨張部分と、
前記液体を吐出させるための準備をすべく、前記基準容積の前記圧力室を膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出前膨張部分であって、単位時間あたりの電位変化量が前記吐出後膨張部分における単位時間あたりの電位変化量よりも大きい吐出前膨張部分とを有する、
（Ｆ）液体吐出装置である。

本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

すなわち、（Ａ）液体の供給部とノズルのそれぞれに連通された圧力室と、（Ｂ）電位の変化に応じて前記圧力室の容積を変化させるための動作をする素子と、（Ｃ）前記ノズルから前記液体を吐出させるべく基準容積の圧力室の容積を変化させて前記基準容積に戻す一連の動作を前記素子に行わせる吐出パルスを繰り返し生成する、吐出パルス生成部と、を備え、（Ｄ）前記液体は、粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内であり、（Ｅ）前記吐出パルスは、前記液体の吐出後に、前記基準容積よりも収縮された前記圧力室を前記基準容積まで膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出後膨張部分と、前記液体を吐出させるための準備をすべく、前記基準容積の前記圧力室を膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出前膨張部分であって、単位時間あたりの電位変化量が前記吐出後膨張部分における単位時間あたりの電位変化量よりも大きい吐出前膨張部分とを有する、（Ｆ）液体吐出装置を実現できることが明らかにされる。
このような液体吐出装置によれば、吐出後膨張部分に伴う圧力室の膨張によって生じた圧力室側へ向かう液体の流れを、吐出前膨張部分に伴う圧力室の膨張によってさらに強めることができる。これにより、液体の吐出周波数を高めても、必要な量の液体が圧力室に供給され、吐出を安定化できる。

かかる液体吐出装置であって、前記吐出後膨張部分は、前記吐出パルスが有する複数の部分のうちの、最後の部分であり、前記吐出前膨張部分は、前記吐出パルスが有する複数の部分のうちの、最初の部分であることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、先の吐出パルスが有する吐出後膨張部分が素子に印加された後、次の吐出パルスが有する吐出前膨張部分が素子に印加される。これにより、吐出後膨張部分に伴う圧力室の膨張によって生じた圧力室側へ向かう液体の流れを、吐出前膨張部分に伴う圧力室の膨張によって、効率よく強めることができる。

かかる液体吐出装置であって前記吐出前膨張部分は、液体の最高吐出周波数にて、先に生成された吐出パルスが有する前記吐出後膨張部分に連続して生成されることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、液体の最高吐出周波数にて、吐出前膨張部分に伴う圧力室の膨張が吐出後膨張部分に伴う圧力室の膨張の終了に続けて行われる。これにより、最も液体の供給不足が生じやすい最高吐出周波数での液体の吐出時において、液体を圧力室へ効率よく供給できる。

かかる液体吐出装置であって、前記吐出パルスは、液体を吐出させるべく前記圧力室を収縮させるための動作を前記素子に行わせる吐出部分であって、前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の一方から他方まで電位を変化させる吐出部分を有することが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、圧力室における容積の変化幅を大きくすることができ、液体の吐出を効率よく行うことができる。

かかる液体吐出装置であって、前記圧力室を前記基準容積に定めるための基準電位は、前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の他方から、前記最高電位と前記最低電位の差の２０％以上であって５０％以下の範囲内であることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、基準電位に応じて吐出前膨張部分による圧力室の膨張度合いと吐出後膨張部分による圧力室の膨張度合いとを調整できる。これにより、圧力室への液体の供給を最適化できる。

かかる液体吐出装置であって、前記吐出後膨張部分は、前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の他方から前記基準電位まで電位が変化する部分であり、前記吐出前膨張部分は、前記基準電位から前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の一方まで電位が変化する部分であることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、液体の吐出と圧力室への液体の供給のそれぞれを、効率よく行うことができる。

かかる液体吐出装置であって、前記素子は、ピエゾ素子であることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、吐出パルスによって圧力室の容積を精度良く変化させることができる。

また、次の液体吐出方法を実現できることも明らかにされる。
すなわち、液体の供給部とノズルのそれぞれに連通された圧力室内を満たし、粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内の液体を、前記圧力室の容積を変化させることにより、前記ノズルから吐出させる液体吐出方法であって、先の液体の吐出によって収縮された前記圧力室を、基準容積まで膨張させる第１ステップと、次の液体の吐出を準備すべく、単位時間あたりの圧力室の膨張度合いが前記第１ステップにおける単位時間あたりの圧力室の膨張度合いよりも大きくなるように、前記基準容積の前記圧力室を膨張させる第２ステップと、を有する液体吐出方法を実現できることも明らかにされる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜印刷システムについて＞
図１に例示した印刷システムは、プリンタ１と、コンピュータＣＰとを有する。プリンタ１は液体吐出装置に相当し、用紙、布、フィルム等の媒体に向けて、液体の一種であるインクを吐出する。媒体は、液体が吐出される対象となる対象物である。コンピュータＣＰは、プリンタ１と通信可能に接続されている。プリンタ１に画像を印刷させるため、コンピュータＣＰは、その画像に応じた印刷データをプリンタ１に送信する。

＝＝＝プリンタ１の概要＝＝＝
プリンタ１は、用紙搬送機構１０、キャリッジ移動機構２０、駆動信号生成回路３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及び、プリンタ側コントローラ６０を有する。

用紙搬送機構１０は、用紙を搬送方向に搬送させる。キャリッジ移動機構２０は、ヘッドユニット４０を所定の移動方向（例えば紙幅方向）に移動させる。駆動信号生成回路３０は、駆動信号ＣＯＭを生成する。この駆動信号ＣＯＭは、用紙への印刷時にヘッドＨＤ（ピエゾ素子４３３，図２Ａを参照）へ印加されるものであり、図４に一例を示すように、吐出パルスＰＳを含む一連の信号である。ここで、吐出パルスＰＳとは、ヘッドＨＤから滴状のインクを吐出させるために、ピエゾ素子４３３に所定の動作を行わせる電位の変化パターンである。駆動信号ＣＯＭが吐出パルスＰＳを含むことから、駆動信号生成回路３０は、吐出パルス生成部に相当する。なお、駆動信号生成回路３０の構成や吐出パルスＰＳについては、後で説明する。ヘッドユニット４０は、ヘッドＨＤとヘッド制御部ＨＣとを有する。ヘッドＨＤは、インクを用紙に向けて吐出させる。ヘッド制御部ＨＣは、プリンタ側コントローラ６０からのヘッド制御信号に基づき、ヘッドＨＤを制御する。なお、ヘッドＨＤについては後で説明する。検出器群５０は、プリンタ１の状況を監視する複数の検出器によって構成される。これらの検出器による検出結果は、プリンタ側コントローラ６０に出力される。プリンタ側コントローラ６０は、プリンタ１における全体的な制御を行う。このプリンタ側コントローラ６０についても後で説明する。

＝＝＝プリンタ１の要部＝＝＝
＜ヘッドＨＤについて＞
図２Ａに示すように、ヘッドＨＤは、ケース４１と、流路ユニット４２と、ピエゾ素子ユニット４３とを有する。ケース４１は、ピエゾ素子ユニット４３を収容して固定するための収容空部４１１が内部に設けられた箱体状である。このケース４１は、例えば樹脂材によって作製される。そして、ケース４１の先端面には、流路ユニット４２が接合されている。

流路ユニット４２は、流路形成基板４２１と、ノズルプレート４２２と、振動板４２３とを有する。そして、流路形成基板４２１における一方の表面にはノズルプレート４２２が接合され、他方の表面には振動板４２３が接合されている。流路形成基板４２１には、圧力室４２４、インク供給路４２５、及び、共通インク室４２６などが形成されている。この流路形成基板４２１は、例えばシリコン基板によって作製されている。圧力室４２４は、ノズル４２７の並び方向に対して直交する方向に細長い室として形成されている。インク供給路４２５は、圧力室４２４と共通インク室４２６との間を連通する狭い流路の部分である。このインク供給路４２５は、圧力室４２４へ液体を供給するための、液体の供給部に相当する。共通インク室４２６は、インクカートリッジ（図示せず）から供給されたインクを一旦貯留する部分であり、共通の液体貯留室に相当する。

ノズルプレート４２２には、複数のノズル４２７が、所定の並び方向に所定の間隔で設けられている。このノズルプレート４２２は、例えばステンレス板やシリコン基板によって作製されている。

振動板４２３は、例えばステンレス製の支持板４２８に樹脂製の弾性体膜４２９を積層した二重構造を採っている。振動板４２３における各圧力室４２４に対応する部分は、ステンレス板の部分が環状にエッチング加工されている。そして、環内には島部４２８ａが形成されている。この島部４２８ａと島部周辺の弾性体膜４２９ａとがダイヤフラム部４２３ａを構成する。このダイヤフラム部４２３ａは、ピエゾ素子ユニット４３が有するピエゾ素子４３３によって変形し、圧力室４２４の容積を可変する。

ピエゾ素子ユニット４３は、ピエゾ素子群４３１と、固定板４３２とを有する。ピエゾ素子群４３１は櫛歯状をしている。そして、櫛歯の１つ１つがピエゾ素子４３３である。各ピエゾ素子４３３の先端面は、対応する島部４２８ａに接着される。固定板４３２は、ピエゾ素子群４３１を支持するとともに、ケース４１に対する取り付け部となる。この固定板４３２は、例えばステンレス板によって構成されており、収容空部４１１の内壁に接着される。

ピエゾ素子４３３は、電気機械変換素子の一種であり、圧力室４２４内の液体に圧力変化を与えるための動作（変形動作）をする素子に相当する。図２Ａに示すピエゾ素子４３３は、隣り合う電極同士の間に電位差を与えることにより、積層方向と直交する素子長手方向に伸縮する。即ち、上記の電極は、所定電位の共通電極４３４と、駆動信号ＣＯＭ（吐出パルスＰＳ）に応じた電位になる駆動電極４３５とを有する。そして、両電極４３４，４３５に挟まれた圧電体４３６は、共通電極４３４と駆動電極４３５との電位差に応じた度合いで変形する。ピエゾ素子４３３は、圧電体４３６の変形に伴って素子の長手方向に伸縮する。本実施形態において、共通電極４３４は、グランド電位、若しくは、グランド電位よりも所定電位だけ高いバイアス電位に定められる。そして、ピエゾ素子４３３は、駆動電極４３５の電位が共通電極４３４の電位よりも高くなるほど収縮する。反対に、駆動電極４３５の電位が共通電極４３４の電位に近付くほど、或いは、共通電極４３４の電位よりも低くなるほど伸張する。

前述したように、ピエゾ素子ユニット４３は、固定板４３２を介してケース４１に取り付けられている。このため、ピエゾ素子４３３が収縮すると、ダイヤフラム部４２３ａは、圧力室４２４から遠ざかる方向に引っ張られる。これにより、圧力室４２４が膨張される。反対に、ピエゾ素子４３３が伸長すると、ダイヤフラム部４２３ａが圧力室４２４側に押される。これにより、圧力室４２４が収縮する。圧力室４２４内のインクには、圧力室４２４の膨張や収縮に起因して圧力変化が生じる。すなわち、圧力室４２４の収縮に伴って圧力室４２４内のインクは加圧され、圧力室４２４の膨張に伴って圧力室４２４内のインクは減圧される。ピエゾ素子４３３の伸縮状態は駆動電極４３５の電位に応じて定まるので、圧力室４２４の容積も駆動電極４３５の電位に応じて定まる。従って、圧力室４２４内のインクに対する加圧度合いや減圧度合いは、駆動電極４３５における単位時間あたりの電位変化量で定めることができる。

＜インク流路について＞
ヘッドＨＤには、共通インク室４２６からノズル４２７に至る一連のインク流路（液体で満たされる液体流路に相当する）が、ノズル４２７の数に応じた複数設けられている。このインク流路では、圧力室４２４に対して、ノズル４２７及びインク供給路４２５がそれぞれ連通している。このため、インクの流れなどの特性を解析する場合、ヘルムホルツの共鳴器の考え方が適用される。図２Ｂは、この考え方に基づくヘッドＨＤの構造を模式的に説明する図である。

一般的なヘッドＨＤにおいて、圧力室４２４の長さＬ４２４は２００μｍから２０００μｍの範囲内に定められる。圧力室４２４の幅Ｗ４２４は２０μｍから３００μｍの範囲内に定められ、圧力室４２４の高さＨ４２４は３０μｍから５００μｍの範囲内に定められる。そして、インク供給路４２５の長さＬ４２５は５０μｍから２０００μｍの範囲内に定められる。インク供給路４２５の幅Ｗ４２５は２０μｍから３００μｍの範囲内に定められ、インク供給路４２５の高さＨ４２５は３０μｍから５００μｍの範囲内に定められる。また、ノズル４２７の直径φ４２７は１０μｍから３５μｍの範囲内に定められ、ノズル４２７の長さＬ４２７は４０μｍから１００μｍの範囲内に定められる。

なお、インク供給路４２５に関し、幅Ｗ４２５や高さＨ４２５は、圧力室４２４の幅Ｗ４２４や高さＨ４２４以下に定められる。また、インク供給路４２５の幅Ｗ４２５や高さＨ４２５の一方を、圧力室４２４の幅Ｗ４２４や高さＨ４２４の一方に揃えた場合、インク供給路４２５の幅Ｗ４２５や高さＨ４２５の他方は、圧力室４２４の幅Ｗ４２４や高さＨ４２４の他方よりも小さいサイズに定められる。

このようなインク流路では、圧力室４２４内のインクに圧力変化を与えることで、ノズル４２７からインクを吐出させる。このとき、圧力室４２４、インク供給路４２５、及び、ノズル４２７は、ヘルムホルツの共鳴器のように機能する。このため、圧力室４２４内のインクに加わる圧力の大きさは、ヘルムホルツ周期と呼ばれる固有の周期で変化する。すなわち、インクには圧力振動が生じる。このため、ヘルムホルツ周期は、圧力室４２４におけるインク（液体）の固有振動周期とも呼ばれる。このヘルムホルツ周期の圧力振動により、メニスカス（ノズル４２７で露出しているインクの自由表面）がノズル４２７内で周期的に移動する。そして、この固有振動周期の圧力変化を利用することで、インクをノズル４２７から効率よく吐出させたり、圧力室４２４内のインクの圧力変化を効率よく打ち消したりすることができる。

一般的なヘッドＨＤにおいて、圧力室４２４における固有振動周期は５μｓから１０μｓの範囲内に定められる。例えば、図２Ａのインク流路において、圧力室４２４の幅Ｗ４２４を１００μｍ、高さＨ４２４を７０μｍ、長さＬ４２４を１０００μｍとし、インク供給路４２５の幅Ｗ４２５を５０μｍ、高さＨ４２５を７０μｍ、長さＬ４２５を５００μｍとし、ノズル４２７の直径φ４２７を３０μｍ、長さＬ４２７を１００μｍとした場合、圧力室４２４における固有振動周期は８μｓ程度になる。なお、この固有振動周期は、隣り合う圧力室４２４同士を区画する隔壁の厚さ、弾性体膜４２９の厚さやコンプライアンス、流路形成基板４２１やノズルプレート４２２の素材によっても変化する。

＜プリンタ側コントローラ６０について＞
プリンタ側コントローラ６０は、プリンタ１における全体的な制御を行う。例えば、コンピュータＣＰから受け取った印刷データや各検出器からの検出結果に基づいて制御対象部を制御し、用紙に画像を印刷させる。図１に示すように、プリンタ側コントローラ６０は、インタフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリ６３とを有する。インタフェース部６１は、コンピュータＣＰとの間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ６２は、プリンタ１の全体的な制御を行う。メモリ６３は、コンピュータプログラムを格納する領域や作業領域等を確保する。ＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されているコンピュータプログラムに従い、各制御対象部を制御する。例えば、ＣＰＵ６２は、用紙搬送機構１０やキャリッジ移動機構２０を制御する。また、ＣＰＵ６２は、ヘッドＨＤの動作を制御するためのヘッド制御信号をヘッド制御部ＨＣに送信したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路３０に送信したりする。

ここで、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号はＤＡＣデータとも呼ばれ、例えば複数ビットのデジタルデータである。このＤＡＣデータは、生成される駆動信号ＣＯＭの電位の変化パターンを定める。従って、このＤＡＣデータは、駆動信号ＣＯＭや吐出パルスＰＳの電位を示すデータともいえる。このＤＡＣデータは、メモリ６３の所定領域に記憶されており、駆動信号ＣＯＭの生成時に読み出されて駆動信号生成回路３０へ出力される。

＜駆動信号生成回路３０について＞
駆動信号生成回路３０は、吐出パルス生成部として機能し、ＤＡＣデータに基づき、吐出パルスＰＳを有する駆動信号ＣＯＭを生成する。図３に示すように、駆動信号生成回路３０は、ＤＡＣ回路３１と、電圧増幅回路３２と、電流増幅回路３３とを有する。ＤＡＣ回路３１は、デジタルのＤＡＣデータをアナログ信号に変換する。電圧増幅回路３２は、ＤＡＣ回路３１で変換されたアナログ信号の電圧を、ピエゾ素子４３３を駆動できるレベルまで増幅する。このプリンタ１では、ＤＡＣ回路３１から出力されるアナログ信号は最大３．３Ｖであるのに対し、電圧増幅回路３２から出力される増幅後のアナログ信号（便宜上、波形信号ともいう。）は最大４２Ｖである。電流増幅回路３３は、電圧増幅回路３２からの波形信号について電流の増幅をし、駆動信号ＣＯＭとして出力する。この電流増幅回路３３は、例えば、プッシュプル接続されたトランジスタ対によって構成される。

＜ヘッド制御部ＨＣについて＞
ヘッド制御部ＨＣは、駆動信号生成回路３０で生成された駆動信号ＣＯＭの必要部分をヘッド制御信号に基づいて選択し、ピエゾ素子４３３へ印加する。このため、図３に示すように、ヘッド制御部ＨＣは、駆動信号ＣＯＭの供給線の途中に、ピエゾ素子４３３毎に設けられた複数のスイッチ４４を有する。そして、ヘッド制御部ＨＣは、ヘッド制御信号からスイッチ制御信号を生成する。このスイッチ制御信号によって各スイッチ４４を制御することで、駆動信号ＣＯＭの必要部分（例えば吐出パルスＰＳ）がピエゾ素子４３３へ印加される。このとき、必要部分の選択の仕方次第で、ノズル４２７からのインクの吐出を制御できる。

＜駆動信号ＣＯＭについて＞
次に、駆動信号生成回路３０によって生成される駆動信号ＣＯＭについて説明する。図４に示すように、駆動信号ＣＯＭには、繰り返し生成される複数の吐出パルスＰＳが含まれている。これらの吐出パルスＰＳは、いずれも同じ波形をしている。すなわち、電位の変化パターンが同じである。前述したように、この駆動信号ＣＯＭは、ピエゾ素子４３３が有する駆動電極４３５に印加される。これにより、固定電位とされた共通電極４３４との間に、電位の変化パターンに応じた電位差が生じる。その結果、ピエゾ素子４３３は、電位の変化パターンに応じて伸縮し、圧力室４２４の容積を変化させる。

詳細については後で説明するが、この吐出パルスＰＳの電位は、基準電位としての中間電位ＶＢから最高電位ＶＨまで上昇した後に、最低電位ＶＬまで下降する。そして、中間電位ＶＢまで上昇する。前述したように、ピエゾ素子４３３は、駆動電極４３５の電位が共通電極４３４の電位よりも高いほど収縮して、圧力室４２４の容積を拡大させる。従って、この吐出パルスＰＳがピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４は、中間電位ＶＢに対応する基準容積から、最高電位ＶＨに対応する最大容積まで膨張する。その後、最低電位ＶＬに対応する最小容積まで収縮し、基準容積まで膨張する。そして、最大容積から最小容積に収縮する際に、圧力室４２４内のインクが加圧され、ノズル４２７からインク滴が吐出される。

例示した吐出パルスＰＳでは、最高電位ＶＨから最低電位ＶＬまで変化する部分が、インクを吐出させるための吐出部分に相当する。そして、インク滴の吐出間隔は、相前後して生成される吐出部分の間隔によって定められる。例えば、図４の例において、実線の駆動信号ＣＯＭは、吐出部分が期間Ｔａ毎に生成されている。これにより、インク滴も期間Ｔａ毎に吐出される。また、一点鎖線の駆動信号ＣＯＭは、吐出部分が期間Ｔａよりも長い期間Ｔｂ毎に生成されている。これにより、インク滴も期間Ｔｂ毎に吐出される。従って、実線の駆動信号ＣＯＭによる吐出周波数は、一点鎖線の駆動信号ＣＯＭによる吐出周波数よりも高くなる。

＝＝＝吐出動作について＝＝＝
＜概要＞
この種のプリンタでは、インクをできるだけ高い周波数で吐出させたいという要望がある。これは、印刷等の処理を高速化できるからである。ここで、一般的なインクの粘度（約１ミリパスカル秒）よりも十分に高い粘度のインク、具体的には粘度が６〜２０ミリパスカル秒のインク（便宜上、高粘度インクともいう。）を吐出させた場合には、インクの吐出周波数を高めるとインクの吐出が不安定になってしまうという問題があった。図５Ａは、高粘度インクが安定な状態で吐出されている様子を示している。これに対し、図５Ｂは、高粘度インクが不安定な状態で吐出されている様子を示している。これらの図を比較すると、不安定な状態では、飛行速度が不足しているインク滴や吐出曲がりが生じているインク滴があることが判る。

インクの吐出を不安定にする要因は種々考えられるが、その要因の一つにインクの供給不足があると考えられる。このヘッドＨＤでは、共通インク室４２６に貯留されたインクを、インク供給路４２５を通じて圧力室４２４内に流入させている。ここで、高粘度インクでは、インクの吐出周波数を高めていくと、共通インク室４２６側からのインクの流入が追いつかなくなると考えられる。このため、圧力室４２４内のインクが不足した状態でインクの吐出動作が行われることになり、インク滴の飛行速度が過度に遅くなったり、インク滴の飛行曲がりが生じたりすると考えられる。

このような事情に鑑み、本実施形態の吐出パルスＰＳでは、インク滴の吐出準備のために基準容積の圧力室４２４を膨張させるための第１減圧部分Ｐ１（吐出前膨張部分に相当する。図６等を参照。）の単位時間あたりの電位変化量（以下、傾きともいう。）と、インク滴の吐出後において収縮状態の圧力室４２４を基準容積まで膨張させるための第２減圧部分Ｐ５（吐出後膨張部分に相当する。図６等を参照。）の単位時間あたりの電位変化量とを定めている。すなわち、第１減圧部分Ｐ１の傾きを、第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きくしている。

このような吐出パルスＰＳを用いることで、第１減圧部分Ｐ１の印加に伴う圧力室４２４の膨張度合いを、第２減圧部分Ｐ５の印加に伴う圧力室４２４の膨張度合いよりも大きくすることができる。言い換えれば、圧力室４２４内におけるインクの減圧度合いに関し、第１減圧部分Ｐ１に起因する減圧度合いの方を、第２減圧部分Ｐ５に起因する減圧度合いよりも大きくできる。このため、先の吐出パルスＰＳが有する第２減圧部分Ｐ５のピエゾ素子４３３の印加に伴って生じた圧力室４２４側へのインクの流れを、後の吐出パルスＰＳが有する第１減圧部分Ｐ１のピエゾ素子４３３の印加によってさらに強めることができる。その結果、インク滴の吐出周波数を高めても、必要な量のインクを圧力室４２４に供給することができ、吐出を安定化できる。

そして、第１減圧部分Ｐ１に関しては、吐出対象となるインクの粘度が高いほど、単位時間あたりの電位変化量を大きく定めることが好ましい。このような吐出パルスＰＳを用いることで、圧力室４２４の膨張速度をインクの粘度にあわせて最適化できる。これにより、その粘度に適した強さでインクを圧力室４２４側に引き込むことができる。その結果、インク供給路４２５側から圧力室４２４側へのインクの流入を最適化でき、インク滴の吐出周波数を高めても吐出を安定化できる。以下、詳細に説明する。

＜粘度が２０ミリパスカル秒のインクについて＞
図６から図１１は、第１減圧部分Ｐ１の傾きと第２減圧部分Ｐ５の傾きを異ならせた３種類の吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ１ｃと、それぞれの吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ１ｃで粘度が２０ミリパスカル秒のインクを吐出させた場合のメニスカスの状態を説明する図である。なお、各吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ１ｃのピエゾ素子４３３の印加に伴う吐出量は、同じになるようにしている。

図６は、第１減圧部分Ｐ１の傾きが第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きい吐出パルスＰＳ１ａを説明する図である。図７は、図６の吐出パルスＰＳ１ａで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。なお、図６において、縦軸は駆動信号ＣＯＭの電位であり、基準電位としての中間電位ＶＢを０Ｖにしている。また、横軸は時間である。図７において、縦軸はメニスカスの状態をインクの量で示しており、横軸は時間である。縦軸に関し、０ｎｇは、定常状態におけるメニスカスの位置を示す。そして、正側に値が大きくなるほどメニスカスが吐出方向に押し出された状態を示し、負側に値が大きくなるほどメニスカスが圧力室４２４側に引き込まれた状態を示す。加えて、対象の圧力室４２４における固有振動周期は８μｓである。

図６に示す吐出パルスＰＳ１ａは、符号Ｐ１から符号Ｐ５で示される複数の部分を有する。すなわち、吐出パルスＰＳ１ａは、第１減圧部分Ｐ１と、第１電位保持部分Ｐ２と、加圧部分Ｐ３と、第２電位保持部分Ｐ４と、第２減圧部分Ｐ５とを有する。

第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ０からタイミングｔ１ａに亘って生成される部分である。この第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ０における電位（始端電位に相当する）が中間電位ＶＢであり、タイミングｔ１ａにおける電位（終端電位に相当する）が最高電位ＶＨである。このため、第１減圧部分Ｐ１が印加されると、圧力室４２４は、基準容積から最大容積まで、第１減圧部分Ｐ１の生成期間に亘って膨張する。ここで、第１減圧部分Ｐ１は、吐出部分として機能する加圧部分Ｐ３よりも前に生成されている。そして、インク滴を吐出させるための準備動作として圧力室４２４を膨張させている。従って、この第１減圧部分Ｐ１は、吐出前膨張部分に相当し、吐出パルスＰＳ１ａを構成する複数の部分のうちの最初の部分である。

この吐出パルスＰＳ１ａにおける中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ１ａにおける最低電位ＶＬよりも、吐出パルスＰＳ１ａにおける最高電位ＶＨから最低電位ＶＬまでの差（以下、駆動電圧Ｖｈともいう）の４０％だけ高い電位に定められている。そして、この吐出パルスＰＳ１ａにおける駆動電圧Ｖｈは３０Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも１２Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも１８Ｖ高い。また、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は２．８μｓである。従って、第１減圧部分Ｐ１の傾き（単位時間あたりの電位変化量）は約６．４Ｖ／μｓになる。

第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ１ａからタイミングｔ２ａに亘って生成される部分である。この第１電位保持部分Ｐ２は、最高電位ＶＨで一定である。このため、第１電位保持部分Ｐ２がピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４は、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間に亘って、最大容積が維持される。この吐出パルスＰＳ１ａにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は１．４μｓである。

加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ２ａからタイミングｔ３ａに亘って生成される部分である。この加圧部分Ｐ３は、始端電位が最高電位ＶＨであり、終端電位が最低電位ＶＬである。このため、加圧部分Ｐ３がピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４は、最大容積から最小容積まで加圧部分Ｐ３の生成期間に亘って収縮する。この圧力室４２４の収縮に伴ってインクが吐出されるので、加圧部分Ｐ３は吐出部分に相当する。なお、この吐出パルスＰＳ１ａにおいて、加圧部分Ｐ３の生成期間は２．８μｓである。従って、加圧部分Ｐ３の傾きは約−１０．７Ｖ／μｓとなる。

第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ３ａからタイミングｔ４ａに亘って生成される最低電位ＶＬで一定の部分である。この第２電位保持部分Ｐ４がピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４は、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間に亘って、最小容積が維持される。この吐出パルスＰＳ１ａにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間は２．８μｓである。

第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ４ａからタイミングｔ５ａに亘って生成される部分である。この第２減圧部分Ｐ５は、始端電位が最低電位ＶＬであり、終端電位が中間電位ＶＢである。このため、第２減圧部分Ｐ５がピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４は、最小容積から基準容積まで、第２減圧部分Ｐ５の生成期間に亘って膨張する。この第２減圧部分Ｐ５は、加圧部分Ｐ３よりも後（この吐出パルスＰＳ１ａでは一番最後）に生成され、インク滴の吐出後において収縮状態の圧力室４２４を基準容積まで膨張させるための動作をピエゾ素子４３３に行わせる吐出後膨張部分に相当する。この吐出パルスＰＳ１ａにおいて、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は３．６μｓである。そして、中間電位ＶＢと最低電位ＶＬの電位差は１２Ｖである。このため、第２減圧部分Ｐ５の傾きは約３．３Ｖ／μｓとなる。

次に、この吐出パルスＰＳ１ａをピエゾ素子４３３に印加した場合における、ピエゾ素子４３３や圧力室４２４の動作、及び、インクの流れについて説明する。第１減圧部分Ｐ１がピエゾ素子４３３に印加されると、圧力室４２４が最大容積まで膨張する。この膨張に伴い圧力室４２４内のインクが負圧となり、インクがインク供給路４２５を通じて圧力室４２４側に流入するとともに、メニスカスがノズル４２７内で圧力室４２４側に引き込まれる。ここで、この吐出パルスＰＳ１ａでは、インク粘度を考慮して第１減圧部分Ｐ１の傾きを定めているので、高粘度インクであっても圧力室４２４側へインクを供給することができる。このような第１減圧部分Ｐ１は、インクの吐出前において、インクを圧力室４２４側へ供給させるための、吐出前供給部分ともいえる。

メニスカスの圧力室４２４側への移動は、第１減圧部分Ｐ１の印加終了後も継続される。すなわち、圧力室４２４を区画する隔壁や振動板４２３のコンプライアンス等により、メニスカスは第１電位保持部分Ｐ２の印加期間中も圧力室４２４側へ移動する。その後、メニスカスは圧力室４２４から遠ざかる吐出方向に反転する（図７中に符号Ａ１で示すタイミング）。このとき、加圧部分Ｐ３の印加に伴う圧力室４２４の収縮も加わるため、メニスカスの移動速度は速い。加圧部分Ｐ３の印加に伴って移動したメニスカスは柱状になる。そして、第２電位保持部分Ｐ４のピエゾ素子４３３への印加が終了するまでに、柱状になったメニスカスの先端側の一部分が切れ、滴状になって吐出される（図７中に符号Ｂ１で示すタイミング）。

吐出の反動で、メニスカスは圧力室４２４側に速い速度で戻る。このとき、ピエゾ素子４３３には第２減圧部分Ｐ５が印加される。この第２減圧部分Ｐ５の印加に伴って圧力室４２４が膨張する。この膨張に伴い圧力室４２４内のインクが負圧となり、インクがインク供給路４２５を通じて圧力室４２４側に流入する。この吐出パルスＰＳ１ａでは、生成されるインクの流れの強さに応じて第２減圧部分Ｐ５の傾きを定めているので、高粘度インクであっても圧力室４２４側へインクを供給することができる。このような第２減圧部分Ｐ５は、インクの吐出後において、インクを圧力室４２４側へ供給させるための吐出後供給部分ともいえる。

第２減圧部分Ｐ５が印加された後、メニスカスは、移動方向を吐出側と圧力室４２４側とに切り替えながら（例えば、図７中に符号Ｃ１，Ｄ１で示すタイミング）、徐々に定常状態（インク量０ｎｇ）の位置へ近付く。メニスカスが定常状態の位置に近付く理由は、圧力室４２４内のインクが増えているからと考えられる。このため、メニスカスが定常状態の位置に近付いている間は、インク供給路４２５から圧力室４２４内にインクが供給されているといえる。そして、メニスカスが定常状態の位置まで戻ったということは、圧力室４２４内に十分な量のインクが供給されたことを意味する。従って、この時点以降に吐出パルスＰＳ１ａをピエゾ素子４３３に印加すれば、インクの供給不足に起因するインクの吐出不良は防止できる。図７の例において、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１のピエゾ素子４３３への印加開始から５０μｓを経過した時点で、ほぼ定常状態の位置まで戻っている。

このようにメニスカスが速やかに定常状態の位置に戻る理由は、２つあると考えられる。１つ目の理由は、第２減圧部分Ｐ５のピエゾ素子４３３への印加に伴って、インク圧力が大きく下がっているからと考えられる。言い換えれば、第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れにより、圧力室４２４に十分な量のインクが流入するからと考えられる。２つ目の理由は、第１減圧部分Ｐ１のピエゾ素子４３３への印加に伴って、インク圧力が大きく下がっているからと考えられる。すなわち、第１減圧部分Ｐ１に起因するインク圧力の残留振動に第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの減圧が加わり、インクの流れを強めるように作用するためと考えられる。

ここで、インク滴の連続吐出時においては、例えば図４に示すように、先の吐出パルスＰＳが有する第２減圧部分がピエゾ素子４３３に印加された後、後の吐出パルスＰＳが有する第１減圧部分がピエゾ素子４３３に印加される。そして、インク滴の吐出周波数が高くなるほど、第２減圧部分Ｐ５の印加終了タイミングから第１減圧部分Ｐ１の印加開始タイミングまでの時間が短くなる。前述したように、第２減圧部分Ｐ５と第１減圧部分Ｐ１がピエゾ素子４３３に印加されると、それぞれの部分の印加に対応してインクの流れが生じる。そして、第２減圧部分Ｐ５の印加終了タイミングから第１減圧部分Ｐ１の印加開始タイミングまでの時間が短くなると、第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れを、第１減圧部分Ｐ１に起因する圧力室４２４の膨張で強めることができる。

さらに、この吐出パルスＰＳ１ａでは、第１減圧部分Ｐ１の傾き（単位時間あたりの電位変化量）を、第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きくしている。これにより、第１減圧部分Ｐ１に起因するインクの流れを、第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れよりも強めることができる。このように、インクを流すための力（圧力室４２４内のインクに対する負圧）を段階的に強くしているので、インク供給路４２５を通じて、インクを圧力室４２４へ向けて円滑に流すことができ、インクの供給不足を抑制することができる。その結果、高い周波数におけるインク滴の吐出を安定化できる。

図８は、第１減圧部分Ｐ１の傾きが第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きい他の吐出パルスＰＳ１ｂを説明する図である。図９は、図８の吐出パルスＰＳ１ｂで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。なお、図８の吐出パルスＰＳ１ｂと図６の吐出パルスＰＳ１ａとは、第１減圧部分Ｐ１の傾きと第２減圧部分Ｐ５の傾きとが異なっている。すなわち、図８の吐出パルスＰＳ１ｂが有する第１減圧部分Ｐ１は、図６の吐出パルスＰＳ１ａが有する第１減圧部分Ｐ１に比べて傾きが小さくなっている。加えて、電位の変化幅も小さくなっている。また、図８の吐出パルスＰＳ１ｂが有する第２減圧部分Ｐ５は、図６の吐出パルスＰＳ１ａが有する第２減圧部分Ｐ５に比べて傾きが大きくなっている。加えて、電位の変化幅も大きくなっている。

図８において、符号Ｐ１から符号Ｐ５で示される部分が吐出パルスＰＳ１ｂである。この吐出パルスＰＳ１ｂにおいて、波形（電位の変化パターン）の概略は、図６の吐出パルスＰＳ１ａと同じである。すなわち、同じ符号を付して示した部分は同じ機能を発揮する。そして、図８の吐出パルスＰＳ１ｂでは、中間電位ＶＢや各部分の電位変化量を図６の吐出パルスＰＳ１ａとは異ならせている。

第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ０における始端電位が中間電位ＶＢであり、タイミングｔ１ｂにおける終端電位が最高電位ＶＨである。ここで、中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ１ｂにおける最低電位ＶＬよりも、駆動電圧Ｖｈの５０％だけ高い電位に定められている。そして、この吐出パルスＰＳ１ｂにおける駆動電圧Ｖｈは３０Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも１５Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも１５Ｖ高い。また、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は２．８μｓである。従って、第１減圧部分Ｐ１の傾きは約５．４Ｖ／μｓとなる。
第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ１ｂからタイミングｔ２ｂに亘って生成される、最高電位ＶＨで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ１ｂにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は１．４μｓである。
加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ２ｂからタイミングｔ３ｂに亘って生成され、始端電位が最高電位ＶＨ、終端電位が最低電位ＶＬの部分である。この加圧部分Ｐ３は、インクを吐出させるための吐出部分に相当し、その生成期間は２．８μｓである。
第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ３ｂからタイミングｔ４ｂに亘って生成され、最低電位ＶＬで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ１ｂにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間は２．８μｓである。
第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ４ｂからタイミングｔ５ｂに亘って生成され、始端電位が最低電位ＶＬであり、終端電位が中間電位ＶＢである。また、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は３．６μｓである。従って、第２減圧部分Ｐ５の傾きは約４．２Ｖ／μｓとなる。

そして、図８の吐出パルスＰＳ１ｂが有する第１減圧部分Ｐ１の傾き（約５．４Ｖ／μｓ）は、図６の吐出パルスＰＳ１ａが有する第１減圧部分Ｐ１の傾き（約６．４Ｖ／μｓ）よりも小さい。一方、図８の吐出パルスＰＳ１ｂが有する第２減圧部分Ｐ５の傾き（約４．２Ｖ／μｓ）は、図６の吐出パルスＰＳ１ａが有する第２減圧部分Ｐ５の傾き（約３．３Ｖ／μｓ）よりも大きい。このため、図８の吐出パルスＰＳ１ｂは、図６の吐出パルスＰＳ１ａに比べて第１減圧部分Ｐ１の傾きと第２減圧部分Ｐ５の傾きの差が小さくなっている。

図８の吐出パルスＰＳ１ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合も、インク滴が吐出されるまでのピエゾ素子４３３や圧力室４２４の動作、及び、インク流路内におけるインクの流れの概略は、図６の吐出パルスＰＳ１ａをピエゾ素子４３３に印加した場合とほぼ同じである。このため、詳細な説明は省略する。ここで、図９のメニスカスの状態と図７のメニスカスの状態との比較から、次のことが判る。

第１に、図６の吐出パルスＰＳ１ａをピエゾ素子４３３に印加した場合、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から約５０μｓ経過後に定常状態の位置まで戻っている。これに対し、図８の吐出パルスＰＳ１ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から約１００μｓ経過後に定常状態の位置まで戻っている。

ここで、本実施形態では、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から１００μｓを経過した時点でメニスカスが定常状態の位置に戻っていることを、４０ｋＨｚ以上の高い周波数であっても安定した吐出が行えることの判断基準にしている。１００μｓという時間だけで考えると、吐出周波数は、最高でも１０ｋＨｚ程度になってしまうとも思われる。しかし、吐出周波数を高めた場合、インク滴が次々と吐出されることから、インク流路（共通インク室からノズル４２７に至る一連の流路）には、共通インク室側からノズル４２７側に向かうインクの流れが生じると考えられる。このインクの流れは吐出周波数を高めるほど速くなり、第１減圧部分Ｐ１に起因するインクの流れや第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れを補助すると考えられる。このようなインクの流れによっても圧力室４２４内にインクが供給されることから、上記の判断基準が定められている。

第２に、図６の吐出パルスＰＳ１ａをピエゾ素子４３３に印加した場合よりも図８の吐出パルスＰＳ１ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合の方が、第１減圧部分Ｐ１に起因するメニスカスの引き込み量が小さくなっている。言い換えると、第１減圧部分Ｐ１に起因するインクの圧力振動の振幅に関し、図８の吐出パルスＰＳ１ｂを用いた方が図６の吐出パルスＰＳ１ａ用いたときよりも小さくなっている。このことは、符号Ａ１，Ａ２で示されるタイミングでのメニスカスの位置や、符号Ｃ１，Ｃ２、及び、符号Ｄ１，Ｄ２で示されるタイミングでのメニスカスの位置などによって理解できる。そして、この圧力振動の振幅の違いが、メニスカスの戻り時間に影響を与えていると考えられる。言い換えれば、インク滴の吐出後における圧力室４２４へのインクの供給量に影響を与えていると考えられる。すなわち、図８の吐出パルスＰＳ１ｂでは、図６の吐出パルスＰＳ１ａよりも圧力振動の振幅が小さいので、第２減圧部分Ｐ５に起因する減圧度合いを図６の吐出パルスＰＳ１ａより高くしても、メニスカスの戻りに時間が掛かってしまっている。

図１０は、第１減圧部分Ｐ１の傾きが第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも小さい参考例の吐出パルスＰＳ１ｃを説明する図である。図１１は、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。なお、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃと図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂとは、第１減圧部分Ｐ１の傾きと第２減圧部分Ｐ５の傾きとが異なっている。

図１０において、符号Ｐ１から符号Ｐ５で示される部分が吐出パルスＰＳ１ｃである。この吐出パルスＰＳ１ｃにおいて、波形の概略は、図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂと同じである。そして、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃでは、中間電位ＶＢや各部分の電位変化量を図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂとは異ならせている。

第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ０における始端電位が中間電位ＶＢであり、タイミングｔ１ｃにおける終端電位が最高電位ＶＨである。ここで、中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ１ｃにおける最低電位ＶＬよりも、駆動電圧Ｖｈの６０％だけ高い電位に定められている。そして、この吐出パルスＰＳ１ｃにおける駆動電圧Ｖｈは３０Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも１８Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも１２Ｖ高い。また、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は２．８μｓである。従って、第１減圧部分Ｐ１の傾きは約４．３Ｖ／μｓとなる。
第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ１ｃからタイミングｔ２ｃに亘って生成される、最高電位ＶＨで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ１ｃにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は１．４μｓである。
加圧部分Ｐ３は、インク滴を吐出させるための吐出部分に相当する。この加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ２ｃからタイミングｔ３ｃに亘って生成され、始端電位が最高電位ＶＨ、終端電位が最低電位ＶＬの部分である。この吐出パルスＰＳ１ｃにおいて、加圧部分Ｐ３の生成期間は２．８μｓである。
第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ３ｃからタイミングｔ４ｃに亘って生成され、最低電位ＶＬで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ１ｃにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間は２．８μｓである。
第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ４ｃからタイミングｔ５ｃに亘って生成され、始端電位が最低電位ＶＬであり、終端電位が中間電位ＶＢである。また、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は３．６μｓである。従って、第２減圧部分Ｐ５の傾きは５Ｖ／μｓとなる。

そして、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃが有する第１減圧部分Ｐ１の傾き（約４．３Ｖ／μｓ）は、第２減圧部分Ｐ５の傾き（５Ｖ／μｓ）よりも小さい。この点で、図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂとは相違している。

図１０の吐出パルスＰＳ１ｃをピエゾ素子４３３に印加した場合も、インク滴が吐出されるまでのピエゾ素子４３３や圧力室４２４の動作、及び、インク流路内におけるインクの流れの概略は、図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合とほぼ同じである。このため、詳細な説明は省略する。ここで、図１１のメニスカスの状態と図９のメニスカスの状態との比較から、次のことが判る。

図１０の吐出パルスＰＳ１ｃをピエゾ素子４３３に印加した場合、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から約１００μｓ経過しても定常状態の位置まで戻っていない。そして、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃに起因するメニスカスの移動範囲は、図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂに起因するメニスカスの移動範囲よりも狭い。すなわち、圧力振動の振幅が小さい。このことは、図１１に符号Ａ３で示すタイミングのメニスカスの位置や符号Ｄ３で示すタイミングのメニスカスの位置を、図７や図９に符号Ａ１，Ａ２で示すタイミングのメニスカスの位置や符号Ｄ１，Ｄ２で示すタイミングのメニスカスの位置と比較することで理解できる。そして、メニスカスの移動範囲（圧力振動の振幅）の違いに起因して、図１０の吐出パルスＰＳ１ｃを用いた場合には、定常状態の位置にメニスカスが戻るまでの期間が長くなっている。これは、第２減圧部分Ｐ５を印加する時点での、圧力振動に伴う圧力室４２４側へのインクの流れが十分でないことが一因と考えられる。

＜粘度の違いについて＞
次に、インクの粘度の違いよる影響について説明する。図１２は、粘度が２０ミリパスカル秒のインクを吐出させるための他の吐出パルスＰＳ２ａを説明する図である。図１３は、図１２の吐出パルスＰＳ２ａで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。図１４は、粘度が６ミリパスカル秒のインクを吐出させるための吐出パルスＰＳ２ｂを説明する図である。図１５は、図１４の吐出パルスＰＳ２ｂで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。後述するように、図１２の吐出パルスＰＳ２ａ及び図１４の吐出パルスＰＳ２ｂの何れも、第１減圧部分Ｐ１の傾きが第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きくなるように波形が定められている。なお、これらの図において、対象の圧力室４２４における固有振動周期は８μｓである。

図１２において、符号Ｐ１から符号Ｐ５で示される部分が吐出パルスＰＳ２ａである。この吐出パルスＰＳ２ａにおいて、波形の概略は、前述の各吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ１ｃと同じである。すなわち、中間電位ＶＢから最高電位ＶＨまで電位を上昇させた後、最低電位ＶＬまで電位を下降させ、中間電位ＶＢに戻している。

第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ１ｄにおける始端電位が中間電位ＶＢであり、タイミングｔ２ｄにおける終端電位が最高電位ＶＨである。ここで、中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ２ａにおける最低電位ＶＬよりも、駆動電圧Ｖｈの３０％だけ高い電位に定められている。この吐出パルスＰＳ２ａにおける駆動電圧Ｖｈは２５Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも７．５Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも１７．５Ｖ高い。そして、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は３μｓである。このため、第１減圧部分Ｐ１の傾きは約５．８Ｖ／μｓとなる。
第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ２ｄからタイミングｔ３ｄに亘って生成される、最高電位ＶＨで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ２ａにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は２μｓである。
加圧部分Ｐ３は、インク滴を吐出させるための吐出部分に相当する。この加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ３ｄからタイミングｔ４ｄに亘って生成され、始端電位が最高電位ＶＨ、終端電位が最低電位ＶＬである。この吐出パルスＰＳ２ａにおいて、加圧部分Ｐ３の生成期間は３μｓである。
第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ４ｄからタイミングｔ５ｄに亘って生成され、最低電位ＶＬで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ２ａにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間は５μｓである。
第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ５ｄからタイミングｔ６ｄに亘って生成され、始端電位が最低電位ＶＬであり、終端電位が中間電位ＶＢである。この吐出パルスＰＳ２ａにおいて、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は２．３μｓである。このため、第２減圧部分Ｐ５の傾きは約３．３Ｖ／μｓとなる。

図１３に示すように、この吐出パルスＰＳ２ａを用いた場合でも、メニスカスは、タイミングＡ４において圧力室４２４側に十分引き込まれている。また、タイミングＤ４において、メニスカスは吐出側に十分移動している。このように、この吐出パルスＰＳ２ａを用いた場合にも、メニスカスの移動範囲（圧力振動の振幅）が十分大きくなっていることが判る。これに伴い、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から１００μｓ経過した時点で定常状態の位置まで戻っている。従って、この吐出パルスＰＳ２ａでも、４０ｋＨｚ以上の高い周波数でインク滴を安定して吐出させることができるといえる。

図１４に示す吐出パルスＰＳ２ｂは、第１減圧部分Ｐ１の傾きや第２減圧部分Ｐ５の傾きなどが図１２の吐出パルスＰＳ２ａと相違している。第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ１ｅからタイミングｔ２ｅに亘って生成され、始端電位が中間電位ＶＢであり、終端電位が最高電位ＶＨである。中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ２ｂにおける最低電位ＶＬよりも、駆動電圧Ｖｈの４０％だけ高い電位に定められている。この吐出パルスＰＳ２ｂにおける駆動電圧Ｖｈは３０Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも１２Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも１８Ｖ高い。また、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は４μｓである。従って、第１減圧部分Ｐ１の傾きは４．５Ｖ／μｓとなる。

第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ２ｅからタイミングｔ３ｅに亘って生成される部分である。この第１電位保持部分Ｐ２は、最高電位ＶＨで一定である。この吐出パルスＰＳ２ｂにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は１．４μｓである。
加圧部分Ｐ３は、インク滴を吐出させるための吐出部分に相当する。この加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ３ｅにおける始端電位が最高電位ＶＨであり、タイミングｔ４ｅにおける終端電位が最低電位ＶＬである。この吐出パルスＰＳ２ｂにおいて、加圧部分Ｐ３の生成期間は２．８μｓである。
第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ４ｅからタイミングｔ５ｅに亘って生成される、最低電位ＶＬで一定の部分である。この吐出パルスＰＳ２ｂにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間ｐｗｈ２は２．８μｓである。
第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ５ｅにおける始端電位が最低電位ＶＬであり、タイミングｔ６ｅにおける終端電位が中間電位ＶＢである。この吐出パルスＰＳ２ｂにおいて、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は６μｓである。そして、中間電位ＶＢと最低電位ＶＬの差は１２Ｖであるため、第２減圧部分Ｐ５の傾きは２Ｖ／μｓとなる。

図１４の吐出パルスＰＳ２ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合も、インク滴が吐出されるまでのピエゾ素子４３３や圧力室４２４の動作、及び、インク流路内におけるインクの流れの概略は、図６や図８の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂをピエゾ素子４３３に印加した場合とほぼ同じである。このため、詳細な説明は省略する。ここで、図１５のメニスカスの状態と図１３のメニスカスの状態との比較から、次のことが判る。

メニスカスの引き込み度合いに影響する第１減圧部分Ｐ１に関し、図１２の吐出パルスＰＳ２ａが有する第１減圧部分Ｐ１の傾き（約５．８Ｖ／μｓ）は、図１４の吐出パルスＰＳ２ｂが有する第１減圧部分Ｐ１の傾き（４．５Ｖ／μｓ）は、よりも大きい。また、吐出後における圧力室４２４へのインクの供給に影響する第２減圧部分Ｐ５に関し、図１２の吐出パルスＰＳ２ａが有する第２減圧部分Ｐ５の傾き（約３．３Ｖ／μｓ）は、図１４の吐出パルスＰＳ２ｂが有する第２減圧部分Ｐ５の傾き（２Ｖ／μｓ）よりも大きい。すなわち、図１２の吐出パルスＰＳ２ａは、図１４の吐出パルスＰＳ２ｂよりも、インクの圧力室４２４側への流れを生じさせる力が強いといえる。

しかし、タイミングＡ５におけるメニスカスの引き込み量とタイミングＡ４におけるメニスカスの引き込み量とを比べると、タイミングＡ５におけるメニスカスの引き込み量の方が大きい。また、タイミングＣ５からタイミングＤ５までのメニスカスの移動量とタイミングＣ４からタイミングＤ４までのメニスカスの移動量とを比べると、前者の移動量の方が大きい。つまり、圧力振動の振幅が大きいといえる。

さらに、メニスカスが定常状態の位置に戻るまでの時間を比較すると、２０ミリパスカルのインクでは、図１３に示すように、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から約１００μｓ経過後である。これに対し、６ミリパスカルのインクでは、図１５に示すように、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から約４０μｓ経過後である。このように、６ミリパスカルのインクでは、インクの流れを生じさせる力の弱い吐出パルスＰＳ２ｂを用いても、インク滴の高周波吐出に十分対応できる時間内に、メニスカスを定常状態に戻すことができている。

これらのことは、インク粘度が高いほど第１減圧部分Ｐ１の傾き、言い換えればインク圧力の減圧度合いを、大きくすべきことを意味している。その理由は、前述したように、第１減圧部分Ｐ１に起因するインクの流れ（圧力振動）が、第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れを補助するためと考えられる。

ところで、第１減圧部分Ｐ１の傾きを過度に大きくしてしまうと、メニスカスが歪んでインク滴の量や飛行方向が設計上の量や方向からずれてしまう。また、メニスカスが気泡になってしまう可能性もある。これらの事情から第１減圧部分Ｐ１の傾きは、メニスカスの形状を維持できる傾き以下であることが求められる。この例において、第１減圧部分Ｐ１の傾きは、生成期間が１μｓ以上となる傾きであることが好ましい。そして、このように傾きを定めると、ピエゾ素子４３３を保護することもできる。すなわち、ピエゾ素子４３３の電位を短時間に急激に変化させると、過度に大きな電流がピエゾ素子４３３に流れ込んでしまうが、生成期間が１μｓ以上となるように傾きを定めることで、過度に大きな電流が流れてしまう不具合を防止できる。

＜中間電位について＞
図１６は、粘度が２０ミリパスカル秒のインクを吐出させるための吐出パルスＰＳ２ｃであって、中間電位ＶＢを駆動電圧Ｖｈの２０％に定めた吐出パルスＰＳ２ｃを説明する図である。図１７は、図１６の吐出パルスＰＳ２ｃでインクを１回吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。

図１６において、符号Ｐ１から符号Ｐ５で示される部分が吐出パルスＰＳ２ｃである。この吐出パルスＰＳ２ｃにおいて、波形の概略は、前述の各吐出パルスＰＳ１ａ等と同じである。

第１減圧部分Ｐ１は、タイミングｔ１ｆにおける始端電位が中間電位ＶＢであり、タイミングｔ２ｆにおける終端電位が最高電位ＶＨである。この吐出パルスＰＳ２ｃにおける駆動電圧Ｖｈは２５Ｖである。このため、中間電位ＶＢは最低電位ＶＬよりも５Ｖ高く、最高電位ＶＨは中間電位ＶＢよりも２０Ｖ高い。そして、第１減圧部分Ｐ１の生成期間は２μｓである。このため、第１減圧部分Ｐ１の傾きは１０Ｖ／μｓとなる。
第１電位保持部分Ｐ２は、タイミングｔ２ｆからタイミングｔ３ｆに亘って生成されている。この第１電位保持部分Ｐ２は、最高電位ＶＨで一定である。この吐出パルスＰＳ２ｃにおいて、第１電位保持部分Ｐ２の生成期間は１μｓである。
加圧部分Ｐ３は、タイミングｔ３ｆにおける始端電位が最高電位ＶＨであり、タイミングｔ４ｆにおける終端電位が最低電位ＶＬである。この吐出パルスＰＳ２ｃにおいて、加圧部分Ｐ３の生成期間は２μｓである。
第２電位保持部分Ｐ４は、タイミングｔ４ｆからタイミングｔ５ｆに亘って生成されている。この第２電位保持部分Ｐ４は、最低電位ＶＬで一定である。この吐出パルスＰＳ２ｃにおいて、第２電位保持部分Ｐ４の生成期間は５μｓである。
第２減圧部分Ｐ５は、タイミングｔ５ｆにおける始端電位が最低電位ＶＬであり、タイミングｔ６ｆにおける終端電位が中間電位ＶＢである。この吐出パルスＰＳ２ｃにおいて、第２減圧部分Ｐ５の生成期間は４μｓである。このため、第２減圧部分Ｐ５の傾きは１．２５Ｖ／μｓとなる。

図１７に示すように、この吐出パルスＰＳ２ｃを用いた場合でも、メニスカスは、タイミングＡ６において圧力室４２４側に十分引き込まれている。また、タイミングＤ６において、メニスカスは吐出側に十分移動している。このように、この吐出パルスＰＳ２ｃを用いた場合にも、メニスカスの移動範囲（圧力振動の振幅）が十分大きくなっていることが判る。これに伴い、メニスカスは、第１減圧部分Ｐ１の印加開始から１００μｓ経過した時点で定常状態の位置まで戻っている。従って、この吐出パルスＰＳ２ｃでも、４０ｋＨｚ以上の高い周波数でインク滴を安定して吐出させることができるといえる。

そして、図７、図９、図１３、図１７の比較から、中間電位の異なる複数種類の吐出パルスＰＳ１ａ，ＰＳ１ｂ，ＰＳ２ａ，ＰＳ２ｃの何れであっても、第１減圧部分Ｐ１の傾きが第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きく定めることにより、高い周波数におけるインク滴の吐出を安定化できるといえる。

＜インク滴の連続的な吐出について＞
前述したように、インク滴を連続的に吐出させる場合、先の吐出パルスＰＳが有する第２減圧部分Ｐ５のピエゾ素子４３３への終了後に、次の吐出パルスＰＳが有する第１減圧部分Ｐ１のピエゾ素子４３３への印加が開始される。そして、本実施形態では、インク滴の吐出周波数が高いほど、第２減圧部分Ｐ５の印加終了タイミングと第１減圧部分Ｐ１の印加開始タイミングとを近付けている。例えば、図１８に示す定電位部分Ｐ６、詳しくは、先の吐出パルスＰＳが有する第２減圧部分Ｐ５の終端と次の吐出パルスＰＳが有する第１減圧部分Ｐ１の始端とを接続する中間電位ＶＢで一定の部分に関し、インク滴の吐出周波数が高くなるほど生成時間を短くしている。
これにより、第１減圧部分Ｐ１の印加時において、インク滴の吐出周波数が高くなるほど、第２減圧部分Ｐ５に起因するインクの流れの影響を強くすることができる。すなわち、圧力室４２４側へのインク供給量を増やすことができる。

さらに、本実施形態では、図１９に示すように、インク滴を最高吐出周波数で吐出させる場合において、次の吐出パルスＰＳが有する第１減圧部分Ｐ１を先の吐出パルスＰＳが有する第２減圧部分Ｐ５に続けて印加している。このように構成することで、第１減圧部分Ｐ１の印加に伴う圧力室４２４の膨張が、第２膨張部分の印加に伴う圧力室４２４の膨張の終了に続けて行われる。これにより、最もインクの供給不足が生じやすい最高吐出周波数でのインク滴の吐出時において、インクを効率よく圧力室４２４へ供給できる。

次に、高周波吐出時におけるインク粘度の影響について考察する。図２０は、粘度が２０ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。図２１は、粘度が２２ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。図２２は、粘度が６ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。なお、図２０及び図２１の結果は、図６の吐出パルスＰＳ１ａを用いて取得している。また、図２２の結果は、図１４の吐出パルスＰＳ２ｂを用いて取得している。

図２０に示すように、粘度が２０ミリパスカル秒のインクでは、吐出量が目標吐出量（図では２０ｎｇ）よりも若干多くなっているが、３回目以降の吐出においてインク滴の吐出量が安定していることが判る。すなわち、５０ｋＨｚの高い周波数でインク滴を吐出しても、インク滴を安定して吐出できることが判る。このことは、符号Ｂ７で示すタイミングにおけるメニスカスの位置が揃っていることから理解できる。

一方、図２１に示すように、粘度が２２ミリパスカル秒のインクでは、インクの吐出量に多少のばらつきが見られる。すなわち、５０ｋＨｚの高い周波数でインク滴を吐出すると、インク滴の吐出が不安定になることが判る。このことは、符号Ｂ８で示すタイミングにおけるメニスカスの位置にずれがあることから理解できる。

また、図２２に示すように、粘度が６ミリパスカル秒のインクでは、インクの吐出量が目標吐出量に比べて多くなっているが、２回目以降の吐出においてインク滴の吐出量が安定していること（インクを安定して吐出できること）が判る。このことは、符号Ｂ９で示すタイミングにおけるメニスカスの位置が揃っていることから理解できる。

＜まとめ＞
以上の説明から判るように、このプリンタ１では、第１減圧部分Ｐ１の傾きを第２減圧部分Ｐ５の傾きよりも大きくしているので、インク滴の高周波吐出時においてインクを圧力室４２４側へ効率よく流すことができる。これにより、高粘度インクの吐出を安定化できる。そして、第１減圧部分Ｐ１の傾きに関し、インクの粘度が高くなるほどこの傾きを大きくしている。この点でも、インク滴の高周波吐出時においてインクを圧力室４２４側へ効率よく流すことができ、高粘度インクの吐出を安定化できる。

また、各吐出パルスＰＳ（ＰＳ１ａ〜ＰＳ２ｃ）における加圧部分Ｐ３、すなわちインクを吐出させるための吐出部分に関し、各吐出パルスＰＳにおける最高電位ＶＨから最低電位ＶＬまで、一定の傾きで電位を変化させる部分として定めている。このように加圧部分Ｐ３を定めることで、圧力室４２４における容積の変化幅を大きくすることができ、インクの吐出量を増やすことができる。また、第１減圧部分Ｐ１を中間電位ＶＢから最高電位ＶＨまで一定の傾きで電位を変化させる部分として構成し、第２減圧部分Ｐ５を最低電位ＶＬから中間電位ＶＢまで一定の傾きで電位を変化させる部分として構成している。これにより、インクの吐出と圧力室４２４へのインクの供給のそれぞれを、効率よく行うことができる。加えて、第１減圧部分Ｐ１の終端と加圧部分Ｐ３の始端、及び、加圧部分Ｐ３の終端と第２減圧部分Ｐ５の始端を、一定電位の電位保持部分Ｐ２，Ｐ４で接続している。これにより、各吐出パルスＰＳの波形を単純化でき、インクの高い周波数での吐出に適する。

また、各吐出パルスＰＳにおいて、第１減圧部分Ｐ１の始端電位を、最低電位ＶＬから、最高電位ＶＨと最低電位ＶＬの差の２０％以上であって５０％以下の範囲に定めている。これにより、インク吐出前における圧力室４２４の膨張容積とインク吐出後における圧力室４２４の膨張容積とをバランスよく定めることができる。その結果、インク滴の吐出速度を確保しつつ、圧力室４２４へのインクの供給不足を抑制できる。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
前述した実施形態は、主として、液体吐出装置としてのプリンタ１を有する印刷システムについて記載されているが、その中には、液体吐出方法、液体吐出システム、吐出パルスの設定方法等の開示が含まれている。また、この実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜他のヘッドについて＞
前述した実施形態のヘッドＨＤでは、ピエゾ素子４３３として、吐出パルスＰＳで与えられる電位が高いほど、圧力室４２４の容積を大きくするための動作をするタイプのものを用いていた。ヘッドに関し、他のタイプのものを用いてもよい。図２３に示した他のヘッドＨＤ´は、ピエゾ素子として、吐出パルスＰＳ（図２４を参照）で与えられる電位が高いほど、圧力室７３の容積を小さくするための動作をするタイプのものを用いている。

簡単に説明すると、他のヘッドＨＤ´は、共通インク室７１と、インク供給口７２と、圧力室７３と、ノズル７４とを有する。そして、共通インク室７１から圧力室７３を通ってノズル７４に至る一連のインク流路をノズル７４に対応する複数有している。他のヘッドＨＤ´でも圧力室７３は、その容積がピエゾ素子７５の動作によって変化される。すなわち、圧力室７３の一部は振動板７６によって区画され、圧力室７３とは反対側となる振動板７６の表面にはピエゾ素子７５が設けられている。

ピエゾ素子７５はそれぞれの圧力室７３に対応して複数設けられている。各ピエゾ素子７５は、例えば圧電体を上電極と下電極とで挟んだ構成であり（何れも図示せず。）、これらの電極間に電位差を与えることにより変形する。この例では、上電極の電位を上昇させると圧電体が充電され、これに伴ってピエゾ素子７５は圧力室７３側に凸となるように撓む。これにより圧力室７３が収縮される。

他のヘッドＨＤ´用の吐出パルスＰＳは、例えば図２４に示す波形のものである。簡単に説明すると、この吐出パルスＰＳ３ａは、前述した各吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ２ｂを電位方向（高低方向）に反転させた波形をしている。従って、この吐出パルスＰＳ３ａは、第１減圧部分Ｐ１´と、第１電位保持部分Ｐ２´と、加圧部分Ｐ３´と、第２電位保持部分Ｐ４´と、第２減圧部分Ｐ５´とを有する。

第１減圧部分Ｐ１´は、始端電位が中間電位ＶＢ、終端電位が最低電位ＶＬである。第１電位保持部分Ｐ２´は、最低電位ＶＬで一定である。加圧部分Ｐ３´は、始端電位が最低電位ＶＬ、終端電位が最高電位ＶＨである。第２電位保持部分Ｐ４´は、最高電位ＶＨで一定である。第２減圧部分Ｐ５´は、始端電位が最高電位ＶＨ、終端電位が中間電位ＶＢである。

他のヘッドＨＤ´用の吐出パルスＰＳ３ａが有する各部分Ｐ１´〜Ｐ５´の機能は、前述した各吐出パルスＰＳ１ａ〜ＰＳ２ｂが有する各部分Ｐ１〜Ｐ５の機能と同じである。そして、中間電位ＶＢは、吐出パルスＰＳ３ａにおける最高電位ＶＨよりも、駆動電圧Ｖｈの５０％だけ低い電位に定められている。

図から明らかなように、この吐出パルスＰＳ３ａでは、第１減圧部分Ｐ１´の傾きが第２減圧部分Ｐ５´の傾きよりも大きくなっている。すなわち、単位時間あたりの電位の下降量が多くなっている。そして、この吐出パルスＰＳ３ａを用いて粘度が１５ミリパスカル秒のインクを吐出させた場合、図２５に示すように、第１減圧部分Ｐ１´の印加開始から１００μｓを経過したタイミングで、メニスカスは定常状態の位置まで戻っている。このことから、この吐出パルスＰＳ３ａを用いた場合も、４０ｋＨｚ以上の高い吐出周波数でインク滴を吐出させても、吐出を安定させることができる。

図２６の吐出パルスＰＳ３ｂは比較例の吐出パルスを説明する図である。この吐出パルスＰＳ３ｂが有する各部は、図２４の吐出パルスＰＳ３ａが有する各部と同じ機能を有する。図２６の吐出パルスＰＳ３ｂと図２４の吐出パルスＰＳ３ａとでは、第１減圧部分Ｐ１´の傾きと第２減圧部分Ｐ５´の傾きの関係が異なっている。すなわち、図２６の吐出パルスＰＳ３ｂでは、第１減圧部分Ｐ１´の傾きが、第２減圧部分Ｐ５´の傾きよりも小さくなっている。

そして、この吐出パルスＰＳ３ｂを用いて粘度が１５ミリパスカル秒のインクを吐出させた場合、図２７に示すように、第１減圧部分Ｐ１´の印加開始から１００μｓを経過しても、メニスカスは定常状態の位置まで戻っていない。このことから、この吐出パルスＰＳ３ｂを用いた場合、４０ｋＨｚ以上の高い吐出周波数でインク滴を吐出させると、吐出が不安定になるといえる。

以上の説明から判るように、第１減圧部分Ｐ１´の傾きと第２減圧部分Ｐ５´の傾きの関係は、タイプの異なるピエゾ素子７５を有する他のヘッドＨＤ´にも同様に適用できるといえる。

＜吐出パルスＰＳについて＞
前述した各吐出パルスＰＳ（ＰＳ１ａ〜ＰＳ３ａ）では、第１減圧部分Ｐ１（Ｐ１´）が吐出パルスＰＳにおける最初の部分であり、第２減圧部分Ｐ５（Ｐ５´）が吐出パルスＰＳにおける最後の部分であった。第１減圧部分Ｐ１に関し、吐出部分としての加圧部分Ｐ３よりも前に生成されていれば、吐出パルスＰＳにおける最初の部分でなくてもよい。同様に、第２減圧部分Ｐ５に関し、加圧部分Ｐ３よりも後に生成されていれば、吐出パルスＰＳにおける最後の部分でなくてもよい。

＜吐出動作をする素子について＞
このプリンタ１では、インクを吐出させるための動作をする素子として、ピエゾ素子４３３，７５を用いている。ここで、吐出動作をする素子は、前述したピエゾ素子４３３，７５に限定されるものではない。印加された電位に応じて動作をし、圧力室４２４，７３内の液体に圧力変化を与える素子であればよい。例えば、磁歪素子であってもよい。そして、この素子として、前述の実施形態のようにピエゾ素子４３３，７５を用いた場合には、圧力室４２４，７３の容積を吐出パルスＰＳの電位に基づいて精度良く制御できる。

＜他の応用例について＞
また、前述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。

印刷システムの構成を説明するブロック図である。 図２Ａは、ヘッドの断面図である。図２Ｂは、ヘッドの構造を模式的に説明する図である。 駆動信号生成回路等の構成を説明するブロック図である。 駆動信号の一例を説明するための図である。 図５Ａは、高粘度インクが安定して吐出されている様子を示す図である。図５Ｂは、高粘度インクが不安定な状態で吐出されている様子を示す図である。 第１減圧部分の傾きが第２減圧部分の傾きよりも大きい吐出パルスを説明する図である。 図６の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 第１減圧部分の傾きが第２減圧部分の傾きよりも大きい他の吐出パルスを説明する図である。 図８の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 第１減圧部分の傾きが第２減圧部分の傾きよりも小さい参考例の吐出パルスを説明する図である。 図１０の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 粘度が２０ミリパスカル秒のインクを吐出させるための他の吐出パルスを説明する図である。 図１２の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 粘度が６ミリパスカル秒のインクを吐出させるための吐出パルスを説明する図である。 図１４の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 粘度が２０ミリパスカル秒のインクを吐出させるための他の吐出パルスであって、中間電位を駆動電圧の２０％に定めた吐出パルスを説明する図である。 図１６の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 インク滴の連続的な吐出時に生成される駆動信号を説明する図である。 インク滴を最高吐出周波数で吐出させる場合に生成される駆動信号を説明する図である。 粘度が２０ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。 粘度が２２ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。 粘度が６ミリパスカル秒のインクを５０ｋＨｚの周波数で吐出させた場合におけるメニスカスの状態を説明する図である。 他のヘッドを説明する断面図である。 他のヘッド用の吐出パルスを説明する図である。 図２４の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。 他のヘッド用の吐出パルスの参考例を説明する図である。 図２６の吐出パルスで１つのインク滴を吐出させた場合における、メニスカスの状態を説明する図である。

符号の説明

１ プリンタ，１０ 用紙搬送機構，２０ キャリッジ移動機構，
３０ 駆動信号生成回路，３１ ＤＡＣ回路，３２ 電圧増幅回路，
３３ 電流増幅回路，４０ ヘッドユニット，４１ ケース，
４１１ 収容空部，４２ 流路ユニット，４２１ 流路形成基板，
４２２ ノズルプレート，４２３ 振動板，４２３ａ ダイヤフラム部，
４２４ 圧力室，４２５ インク供給路，４２６ 共通インク室，
４２７ ノズル，４２８ 支持板，４２８ａ 島部，４２９ 弾性体膜，
４３ ピエゾ素子ユニット，４３１ ピエゾ素子群，４３２ 固定板，
４３３ ピエゾ素子，４３４ 共通電極，４３５ 駆動電極，
４３６ 圧電体，４４ スイッチ，５０ 検出器群，
６０ プリンタ側コントローラ，６１ インタフェース部，６２ ＣＰＵ，
６３ メモリ，７１ 共通インク室，７２ インク供給口，７３ 圧力室，
７４ ノズル，７５ ピエゾ素子，７６ 振動板，ＣＰ コンピュータ，
ＨＤ ヘッド，ＨＤ´ 他のヘッド，ＨＣ ヘッド制御部，
ＣＯＭ 駆動信号，ＰＳ 吐出パルス，Ｐ１（Ｐ１´） 第１減圧部分，
Ｐ２（Ｐ２´） 第１電位保持部分，Ｐ３（Ｐ３´） 加圧部分，
Ｐ４（Ｐ４´） 第２電位保持部分，Ｐ５（Ｐ５´） 第２減圧部分，
Ｐ６ 定電位部分

Claims (8)

1. （Ａ）液体の供給部とノズルのそれぞれに連通された圧力室と、
   （Ｂ）電位の変化に応じて前記圧力室の容積を変化させるための動作をする素子と、
   （Ｃ）前記ノズルから前記液体を吐出させるべく基準容積の圧力室の容積を変化させて前記基準容積に戻す一連の動作を前記素子に行わせる吐出パルスを繰り返し生成する、吐出パルス生成部と、
   を備え、
   （Ｄ）前記液体は、
   粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内であり、
   （Ｅ）前記吐出パルスは、
   前記液体の吐出後に、前記基準容積よりも収縮された前記圧力室を前記基準容積まで膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出後膨張部分と、
   前記液体を吐出させるための準備をすべく、前記基準容積の前記圧力室を膨張させるための動作を前記素子に行わせる吐出前膨張部分であって、単位時間あたりの電位変化量が前記吐出後膨張部分における単位時間あたりの電位変化量よりも大きい吐出前膨張部分とを有する、
   （Ｆ）液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記吐出後膨張部分は、
   前記吐出パルスが有する複数の部分のうちの、最後の部分であり、
   前記吐出前膨張部分は、
   前記吐出パルスが有する複数の部分のうちの、最初の部分である、液体吐出装置。
3. 請求項２に記載の液体吐出装置であって
   前記吐出前膨張部分は、
   液体の最高吐出周波数にて、先に生成された吐出パルスが有する前記吐出後膨張部分に連続して生成される、液体吐出装置。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の液体吐出装置であって、
   前記吐出パルスは、
   液体を吐出させるべく前記圧力室を収縮させるための動作を前記素子に行わせる吐出部分であって、前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の一方から他方まで電位を変化させる吐出部分を有する、液体吐出装置。
5. 請求項４に記載の液体吐出装置であって、
   前記圧力室を前記基準容積に定めるための基準電位は、
   前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の他方から、前記最高電位と前記最低電位の差の２０％以上であって５０％以下の範囲内である、液体吐出装置。
6. 請求項５に記載の液体吐出装置であって、
   前記吐出後膨張部分は、
   前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の他方から前記基準電位まで電位が変化する部分であり、
   前記吐出前膨張部分は、
   前記基準電位から前記吐出パルスにおける最高電位と最低電位の一方まで電位が変化する部分である、液体吐出装置。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の液体吐出装置であって、
   前記素子は、
   ピエゾ素子である、液体吐出装置。
8. 液体の供給部とノズルのそれぞれに連通された圧力室内を満たし、粘度が６ミリパスカル秒以上であって２０ミリパスカル秒以下の範囲内の液体を、前記圧力室の容積を変化させることにより、前記ノズルから吐出させる液体吐出方法であって、
   先の液体の吐出によって収縮された前記圧力室を、基準容積まで膨張させる第１ステップと、
   次の液体の吐出を準備すべく、単位時間あたりの圧力室の膨張度合いが前記第１ステップにおける単位時間あたりの圧力室の膨張度合いよりも大きくなるように、前記基準容積の前記圧力室を膨張させる第２ステップと、
   を有する液体吐出方法。

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